JPWO2014002519A1 - 生体情報記録装置 - Google Patents
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Abstract
長時間の記録であっても、利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報を記録することができる生体情報記録装置を提供することを目的とする。心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置であって、心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、温度情報を測定する温度情報測定手段と、測定した前記生体情報を少なくとも8時間記録する記録手段とを備える生体情報記録装置。
Description
本発明は、生体情報記録装置に関し、より具体的には、心拍情報、温度情報、及び姿勢情報を長時間記録し、かつ、該記録を保持することができる生体情報記録装置に関する。
生体情報を記録する装置として、生体に各種センサを取り付けて、センサにより測定した情報を表示記録する装置、又は、無線通信にてセンター装置となる機器に情報を送り、解析表示等をする装置が開発されている(例えば、特許文献1等)。
従来のこのような装置では、数十秒程度の短時間の情報しか記録できなかったり、表示記録するためのセンター装置として巨大な装置との接続を要したり、情報を記録するために、センター装置の近くでセンサを取り付けた利用者が待機することが必要であった。
そのため、長時間の記録を行なう場合には利用者の行動が制限され、長時間の記録における利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の、本来必要とする情報を把握することが困難であった。
本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、長時間の記録であっても、利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報を記録することができる生体情報記録装置を提供することを目的とする。
本発明は、生体情報記録装置であって、生体に取り付けるセンサを小型軽量化し、かつ、長時間の生体情報を記録する記録部を備えることで、上記従来の問題を解決することができたものである。
すなわち、本発明は、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置であって、心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、温度情報を測定する温度情報測定手段と、測定した前記生体情報を記録する記録手段とを備える生体情報記録装置に関する。
前記心拍情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置に取り外し可能な外部電極により測定を行なう態様としてもよい。
前記姿勢情報測定手段は、3軸ジャイロセンサにより測定を行なう態様としてもよい。また、前記温度情報測定手段は、温度センサによる皮膚温度の測定を行なう態様としてもよい。
本発明は、上記生体情報記録装置に、さらに無線通信装置を備える態様とすることができる。
さらに、本発明は、上記無線通信装置を備えた生体情報記録装置を用いたバイオテレメトリーシステムであって、前記無線通信装置を通じて、情報解析機能を有する外部表示装置に前記生体情報を送信し、前記外部表示装置は、前記生体情報を前記情報解析機能により解析した結果を表示するバイオテレメトリーシステムに関する。
前記外部表示装置は、前記情報解析機能により解析した心拍情報、姿勢情報及び温度情報を表示することができる。また、前記生体情報は、前記生体情報記録装置により測定されたリアルタイムの情報、及び/又は、前記生体情報記録装置により測定され記録された情報とすることができる。
本発明によれば、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置において、少なくとも8時間の生体情報を記録する記録手段を備えるので、長時間の生体情報を記録することができる。
また、各生体情報測定手段におけるセンサを小型軽量化することで、利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報を記録することができる。さらに、無線通信装置を備える場合は、上記生体情報をリアルタイムで他の表示装置等において確認することが可能となるので、例えば高齢者等の日常生活における変化を遠隔でも確認することができる。
<生体情報記録装置>
本発明の生体情報記録装置は、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置である。
本発明の生体情報記録装置は、心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置である。
上記携帯型の生体情報記録装置の実施の形態の一例を図1及び図2の概略図に示す。図1は、本発明の生体情報記録装置の正面の概略図であり、図2は背面の概略図である。この生体情報記録装置の筐体は、50mm×51mm角であって、厚さが8.8mmという、従来の生体情報を記録する装置に比べて非常に小型のものである。
本発明の生体情報記録装置10は、図1に示すように、電源ボタン1と、通信ボタン2と、これらのボタンがオンの状態を示すためのLEDライト点灯部3とが設けられている。例えば、LEDライト点灯部3のライトが間欠点灯することによって、生体情報記録装置が作動中であることを利用者が識別できるようにしてもよい。通信ボタン2は、外部表示装置との通信をON/OFFするためのボタンである。
また、本発明の生体情報記録装置10は、図2に示すように、背面には、後述する外部電極との接続のための接続用端子(センサ接続部4、5)が設けられている。また、生体情報記録装置10の駆動のために必要なバッテリを収納するバッテリ収納部6が設けられている。
上記生体情報記録装置は、心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、温度情報を測定する温度情報測定手段と、測定した前記生体情報を記録する記録手段とを備える。少なくとも8時間の間、これらの情報は記録手段に記録される。
図3に、本発明の生体情報記録装置10の内部構成の一例を示す模式図を示す。該生体情報記録装置の内部には、心拍情報測定手段としての心拍情報測定部11と、姿勢情報測定手段としての姿勢情報測定部12と、温度情報測定手段としての温度情報測定部13とを備え、これら各情報測定部は制御装置14により制御可能な状態となっている。また、制御装置14は、記録手段としての記録回路15を制御するように設計されており、制御装置14に接続されたスイッチ部16により電源の入切が切り替えられる。該スイッチ部16の切り替えは、図1に示す電源ボタン1の押下により行なわれる。
心拍情報測定部11、姿勢情報測定部12、温度情報測定部13、制御装置14、及び記録回路15は、バッテリ17により駆動する。
<心拍情報測定手段>
本発明において、心拍情報測定手段は、生体情報記録装置に取り外し可能な外部電極18により測定を行なう。例えば、生体情報記録装置の側面にコネクタ部を設け、上記外部電極18を差し込み、上記心拍情報測定部11に電気的に接続できるようにすることができる。このような外部電極18は、二極用の電極であって、心拍情報を取得するために利用者の皮膚に接触する誘電性粘着ゲル部と電極部を備えたディスポーザブル電極である。具体的には、株式会社KSF製ディスポーザブル電極等が挙げられる。
本発明において、心拍情報測定手段は、生体情報記録装置に取り外し可能な外部電極18により測定を行なう。例えば、生体情報記録装置の側面にコネクタ部を設け、上記外部電極18を差し込み、上記心拍情報測定部11に電気的に接続できるようにすることができる。このような外部電極18は、二極用の電極であって、心拍情報を取得するために利用者の皮膚に接触する誘電性粘着ゲル部と電極部を備えたディスポーザブル電極である。具体的には、株式会社KSF製ディスポーザブル電極等が挙げられる。
図4(a)に心拍情報測定手段の一例の模式図を示す。心拍情報測定部11は、信号増幅部21、ノイズ除去部22、A/D変換部23を備える。心拍情報測定部11は、外部電極18により計測された生体内の非常に微弱な電気信号を受信し、該電気信号の波形を信号増幅部21で増幅して、増幅した信号の不要なノイズの除去をノイズ除去部22にて行ない、ノイズ除去された信号をA/D変換部23において心拍のデジタル情報へと変換する。変換された心拍のデジタル情報は、心拍情報測定部11に接続された制御装置14に送信される。送信条件は特に限定されないが、例えば、分解能10ビット、2バイト送信で上記デジタル情報を制御装置14に送信することで、リアルタイムの生体情報をスムーズに確認できるようになる。
送信された上記心拍のデジタル情報は、制御装置14において、心拍の1回もしくは数回毎の時間間隔を計測し、その計測した時間から1分間の心拍数が計算される。このような方法をとることにより、心拍数の表示をリアルタイムに近い形で求めることができる。求められた心拍数は、記録回路15に記録される。外部電極18による心拍情報の取得間隔は、より正確な生体情報を取得するために、10ms以下とすることが好ましく、1ms以下とすることがより好ましい。
<姿勢情報測定手段>
図4(b)に姿勢情報測定手段の一例の模式図を示す。本発明において、姿勢情報測定手段は、3軸ジャイロセンサにより測定を行なうことができる。3軸ジャイロセンサを用いることによって、常時利用者の姿勢を監視することができ、例えば、利用者が立っている状態か、寝ている状態であるのかを測定することができる。このような3軸ジャイロセンサとしては、市販のものを用いることができ、例えば、カイオニクス社製 KXM52等を例示することができる。生体情報記録装置の小型軽量化のためには、面実装タイプのセンサ部品を用いることが好ましい。
図4(b)に姿勢情報測定手段の一例の模式図を示す。本発明において、姿勢情報測定手段は、3軸ジャイロセンサにより測定を行なうことができる。3軸ジャイロセンサを用いることによって、常時利用者の姿勢を監視することができ、例えば、利用者が立っている状態か、寝ている状態であるのかを測定することができる。このような3軸ジャイロセンサとしては、市販のものを用いることができ、例えば、カイオニクス社製 KXM52等を例示することができる。生体情報記録装置の小型軽量化のためには、面実装タイプのセンサ部品を用いることが好ましい。
図4(b)における3軸センサ部24にて感知された3軸ジャイロセンサの情報は、デジタル変換部25にて姿勢のデジタル情報に変換され、SPI26を通じて制御装置14へ送信(AD=10ビット、2バイト送信)される。
送信された上記姿勢のデジタル情報に基づき、制御装置14で利用者の姿勢の方向を解析し、利用者の姿勢情報が記録回路15に記録される。姿勢情報の取得間隔は、より正確な生体情報を取得するために、1秒以下とすることが好ましい。
<温度情報測定手段>
図4(c)に温度情報測定手段の一例の模式図を示す。温度情報測定部13は、温度センサ部27、デジタル変換部28、SPI29を備える。温度センサとしては、例えば、ナショナルセミコンダクタ社製 LM35DZ等を用いることができ、このような温度センサにより、利用者の皮膚温度を計測することができる。
図4(c)に温度情報測定手段の一例の模式図を示す。温度情報測定部13は、温度センサ部27、デジタル変換部28、SPI29を備える。温度センサとしては、例えば、ナショナルセミコンダクタ社製 LM35DZ等を用いることができ、このような温度センサにより、利用者の皮膚温度を計測することができる。
皮膚温度の温度情報は、デジタル変換部28にてデジタル情報に変換され、SPI29を通じて制御装置14へ送信(AD=10ビット、2バイト送信)される。温度情報の取得間隔は、より正確な生体情報を取得するために、1秒以下とすることが好ましい。
<記録手段>
本発明の生体情報記録装置における記録手段には、例えば、1ms毎の心拍情報と、1秒毎の姿勢情報と、1秒毎の温度情報とを少なくとも8時間記録することができる。このような記録手段としては、上記情報量を記録できる市販のメモリを用いることができる。
本発明の生体情報記録装置における記録手段には、例えば、1ms毎の心拍情報と、1秒毎の姿勢情報と、1秒毎の温度情報とを少なくとも8時間記録することができる。このような記録手段としては、上記情報量を記録できる市販のメモリを用いることができる。
<バイオテレメトリーシステム>
本発明の生体情報記録装置は、図3に示すように、制御装置14と接続された無線通信装置19を備えてもよい。このような無線通信装置19を備える場合は、該無線通信装置を通じて、情報解析機能を有する外部表示装置に生体情報を送信し、外部表示装置に、情報解析機能により解析した生体情報の結果を表示するバイオテレメトリーシステムとして利用することができる。
本発明の生体情報記録装置は、図3に示すように、制御装置14と接続された無線通信装置19を備えてもよい。このような無線通信装置19を備える場合は、該無線通信装置を通じて、情報解析機能を有する外部表示装置に生体情報を送信し、外部表示装置に、情報解析機能により解析した生体情報の結果を表示するバイオテレメトリーシステムとして利用することができる。
上記無線通信装置による通信方法は、特に限定されるものではないが、利用者の自然な日常生活の生体情報を取得するためには、外部表示装置との距離が10〜20mであっても、常時通信が可能な装置とすることが好ましく、例えば、Bluetooth(登録商標)による通信であれば、チャンネル数が多く混信し難いことから、生体情報の外部表示装置への取り出しがスムーズにできる。
上記外部表示装置の情報解析機能は、全てソフトウェア化されており、一般のPDA端末機での解析情報の表示が可能であり、異なったOSを搭載したPDA端末機においても解析情報を表示可能とするように、機能の移植構築をすることができる。それゆえ、従来の巨大なセンター装置を必要とせず、例えば、いわゆるスマートフォン等の5インチ程度の小型軽量の外部表示装置での生体情報の表示が可能となる。
無線通信装置を備える場合は、生体情報記録装置により測定されたリアルタイムの情報を外部表示装置に表示させることができる。また、本発明の生体情報記録装置には、記録手段として従来に比べて非常に長い時間の生体情報を記録することができるので、例えば、前記生体情報記録装置により測定され記録された情報を、外部表示装置に接続した時に、外部表示装置に一括して転送し、転送した情報を情報解析機能により、例えば、時系列で表示させることができる。
<外部表示装置>
外部表示装置としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話やスマートフォンを用いることができる。図5(a)は、例えば、外部表示装置としてスマートフォンを用いた場合における、スマートフォンの表示画面の一例を示す図である。スマートフォンの表示画面31には、情報解析機能により解析された結果として、心拍情報、温度情報、及び、姿勢情報が表示される。
外部表示装置としては、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話やスマートフォンを用いることができる。図5(a)は、例えば、外部表示装置としてスマートフォンを用いた場合における、スマートフォンの表示画面の一例を示す図である。スマートフォンの表示画面31には、情報解析機能により解析された結果として、心拍情報、温度情報、及び、姿勢情報が表示される。
表示画面31の上部には心拍情報表示領域32が設けられ、中央部に温度情報表示領域33が設けられている。心拍情報表示領域32には心電波形と心拍数が表示される。図5(a)では、心拍数として「63」が表示されている。また、温度情報表示領域33には、皮膚温度が表示される。図5(a)では、皮膚温度として「36.3℃」が表示されている。
表示画面31の下部には姿勢情報表示キャラクタ34が表示されている。姿勢情報表示キャラクタ34の向きによって、表示画面31に表示されている心拍情報や温度情報が、人がどのような体勢でいる時に測定されたものであるかを知ることができる。図5(b)は表示画面31に表示される姿勢情報表示キャラクタ34の表示形態の変化を示す図である。例えば、利用者が立っている時に測定したものである場合は、姿勢情報表示キャラクタ34aのように、頭部が表示画面31の上側を向くように表示される。一方、利用者が寝ている時に測定したものである場合は、姿勢情報表示キャラクタ34bのように、頭部が表示画面31の右側を向くように表示される。
本発明によれば、各生体情報測定手段におけるセンサを小型軽量化することで、利用者の日常生活等の自然な行動での心拍情報、姿勢情報、温度情報等の生体情報を記録することができる。さらに、無線通信装置を備える場合は、上記生体情報をリアルタイムで他の表示装置等において確認することが可能となるので、例えば高齢者等の日常生活における変化を遠隔でも確認したり、医療施設や介護、リハビリ施設等において、利用者の日常生活における生体情報を監視したりするのに有用である。
また、これらの記録された生体情報は、専門家の意見を取り入れることで、睡眠時間の算出や、交感/副交感神経の活動の様子、ストレス状態の予測等にも活用が可能であることから、スポーツジムや職場における健康管理のための装置としても有効に利用できる。
1 電源ボタン
2 通信ボタン
3 LEDライト点灯部
4 センサ接続部
5 センサ接続部
6 バッテリ収納部
10 生体情報記録装置
11 心拍情報測定部
12 姿勢情報測定部
13 温度情報測定部
14 制御装置
15 記録回路
16 スイッチ部
17 バッテリ
18 外部電極
19 無線通信装置
21 信号増幅部
22 ノイズ除去部
23 A/D変換部
24 3軸センサ部
25 デジタル変換部
26 SPI
27 温度センサ部
28 デジタル変換部
29 SPI
31 表示画面
32 心拍情報表示領域
33 温度情報表示領域
34 姿勢情報表示キャラクタ
2 通信ボタン
3 LEDライト点灯部
4 センサ接続部
5 センサ接続部
6 バッテリ収納部
10 生体情報記録装置
11 心拍情報測定部
12 姿勢情報測定部
13 温度情報測定部
14 制御装置
15 記録回路
16 スイッチ部
17 バッテリ
18 外部電極
19 無線通信装置
21 信号増幅部
22 ノイズ除去部
23 A/D変換部
24 3軸センサ部
25 デジタル変換部
26 SPI
27 温度センサ部
28 デジタル変換部
29 SPI
31 表示画面
32 心拍情報表示領域
33 温度情報表示領域
34 姿勢情報表示キャラクタ
Claims (9)
- 心拍情報と、姿勢情報と、温度情報とを含む生体情報を測定し、記録するための携帯型の生体情報記録装置であって、
心拍情報を測定する心拍情報測定手段と、
姿勢情報を測定する姿勢情報測定手段と、
温度情報を測定する温度情報測定手段と、
測定した前記生体情報を記録する記録手段とを備える生体情報記録装置。 - 前記心拍情報測定手段は、前記携帯型の生体情報記録装置に取り外し可能な外部電極により測定を行なう、請求項1に記載の生体情報記録装置。
- 前記姿勢情報測定手段は、3軸ジャイロセンサにより測定を行なう、請求項1又は2に記載の生体情報記録装置。
- 前記温度情報測定手段は、温度センサによる皮膚及びその周辺温度の測定を行なう、請求項1〜3のいずれかに記載の生体情報記録装置。
- さらに無線通信装置を備える、請求項1〜4のいずれかに記載の生体情報記録装置。
- 請求項5に記載の生体情報記録装置を用いたバイオテレメトリーシステムであって、
前記無線通信装置を通じて、情報解析機能を有する外部表示装置に前記生体情報を送信し、
前記外部表示装置は、前記生体情報を前記情報解析機能により解析した結果を表示するバイオテレメトリーシステム。 - 前記外部表示装置に、前記情報解析機能により解析した心拍情報、姿勢情報及び温度情報を表示する請求項6に記載のバイオテレメトリーシステム。
- 前記生体情報は、前記生体情報記録装置により測定されたリアルタイムの情報である、請求項6又は7に記載のバイオテレメトリーシステム。
- 前記生体情報は、前記生体情報記録装置により測定され記録された情報である、請求項6又は7に記載のバイオテレメトリーシステム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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